Компьютерные и коммуникационные технологии: светлое будущее

Компьютерные и коммуникационные технологии: светлое будущее Я прихожу домой в шесть вечера, когда на улице уже темно, а за окном воет метель. Садясь в удобное кресло с чашкой чая и включая компьютер, я знаю, что уже через пару минут буду говорить о жизни с моим американским другом Джеком, который в солнечной Калифорнии точно так же сидит за монитором, но снега не видел ни разу в жизни, разве что по телевизору. И в голове вьются мысли...

Независимо от того, какая погода за окном, несмотря на препятствия и катастрофы, блага научно-технического прогресса начинают все больше проникать в нашу жизнь, непрестанно развиваясь и совершенствуясь. Электронные устройства становятся меньше (постепенно переходя со столов и объемистых шкафов в карманы), быстрее и дешевле. В свете вышеперечисленного было бы интересно попробовать сделать своеобразное предсказание о том, что же изменит не только вашу работу, но, возможно, и Вашу жизнь в ближайшем будущем (скажем, два года). Весь нижеприведенный материал не мистика, он основан на подытоживании печатных материалов аналитиков, технологов, бизнесменов и ученых. Не будет сюрпризом, если я скажу, что большинство нижеприведенных технологий связано с переходом Интернета на мобильные переносные устройства. Развитие компьютерной индустрии и увеличение возможностей персональных компьютеров — еще одно обстоятельство, очевидное каждому. Естественно, по дороге к цифровой Нирване люди могут столкнуться с некоторыми препятствиями. Каждая технология оценена по десятибалльной шкале, и чем выше балл, тем большее влияние она оказывает на человека. Вы будете удивлены тем, что предстоит, — ведь никогда еще будущее высоких технологий не было столь ярким и четким. Начнем, пожалуй.

400 Гигабайт и облако пыли. AFC жесткие диски.

Что это такое? Новые антиферромагнетические медиа-устройства (AFC — Antiferromagnetically coupled media). Какая польза? Напыляя на диск элемент рутений (ruthenium), шутливо называемый "чудовищной пылью от IBM", производители винчестеров получают возможность паковать намного больше данных на каждую пластину жесткого диска. Сегодня на большинстве "веников" плотность данных составляет около 20 гигабитов на квадратный дюйм, в то время как аналогичный показатель у AFC больше в пять раз, что означает появление в недалеком будущем 400 GB носителей по цене нынешних 80GB моделей. Когда же это случится? "Чудовищная пыль" и прочие технологии высокоплотного хранения данных доступны уже сейчас, однако увидеть 400 GB носитель ранее 2003 года вряд ли доведется. Что настораживает? Как и скорость процессоров, емкость ныне существующих жестких дисков намного превышает нужды абсолютного большинства отдельных пользователей. Оценка: 8.

И телефон, и телевизор, и записная книжка. 1-GHz Палмтопы.
Что это такое? Процессоры палмтопов будут работать на частотах от 250 MHz до 1 GHz. Какая польза? Параметры всех элементов, использующихся в настоящее время в настольных персональных компьютерах, будут доступны и в ручном варианте. В деловых поездках бизнесмены смогут пользоваться этими устройствами для получения доступа в корпоративные базы данных. Потребители получат возможность скачивать из Сети MP3-шки и просматривать небольшие видео-файлы, находясь где угодно. Совместите мощь чипсетов с малым размером палмтопов — и получите универсальный переводчик, способный работать с "живой" речью, — больше никакой суеты с рукописным переводом. Когда же это случится? Первые ручные модели с 250- to 400-MHz чипами появятся в первой половине 2002 года. Что настораживает? Не ожидайте от батареек долгой жизни. И надевайте легкую одежду — эти чипы будут выделять столько тепла, что их можно использовать еще и как портативную печку. Оценка: 5.

Сцинциллирующие экраны. Органические светоиспускающие диоды (OLED — organic light emitted diod).
Что это такое? Замена жидкокристаллическим мониторам (LCD). Какая польза? OLED-ы базируются на органических материалах, которые испускают свет и поэтому не требуют специального светящегося слоя (так называемый backlighting), что делает их производство более дешевым. Подобные мониторы будут потреблять намного меньше энергии по сравнению с LCD, что является наилучшим решением для переносных устройств, где проблема жизни батарей является ключевой. OLED — экраны намного тоньше жидкокристаллических, и технология может печататься на гибких материалах, например, пластиках. Только представьте экран, который Вы можете скатать в трубочку и спрятать в карман. Когда же это случится? От двух до трех лет для палмтопов и сотовых телефонов. Что настораживает? Скорее всего, будут проблемы с цветом, потому как производить активно-матричные ОСИД-дисплеи (когда каждый пиксель контролируется как минимум двумя транзисторами) на данный момент слишком дорого. Оценка: 5.

Его Величество Сообщение. Следующее поколение мгновенного обмена сообщениями.
Что это такое? Намного больше, чем просто текст. Какая польза? Мгновенные сообщения (IM-Instant Messaging) начинали в качестве детской игрушки, но им, пожалуй, предстоит стать основным коммуникационным средством 21 века. "Микрософт" сделала IM ключевым компонентом Windows XP: кроме посылки простых текстовых сообщений, с помощью Windows Messenger Вы можете обмениваться файлами, проводить аудио- и видео-конференции и сообща работать над документами при помощи Интернета. Как считаете, полезные возможности для бизнесменов? Увидев своего коллегу в Сети (а увидеть там можно будет практически всегда, помните лаптопы?), Вы сможете устроить конференцию и обсудить насущные проблемы немедленно — никаких больше телефонов или сообщений по электронной почте. Когда же это случится? Windows Messenger уже здесь и можно не сомневаться — конкуренты попытаются дать достойный ответ в ближайшее время. Что настораживает? Несовместимость программного обеспечения различных контор, например, клиенты AOL и Microsoft IM до сих пор не могут связаться друг с другом. Оценка: 7.

Неутомимая беспроводная сеть. 802.11 Networks
Что это такое? Высокоскоростной беспроводной сетевой протокол. Какая польза? В офисе и дома беспроводные сети сделают Вашу прогулку по Сети высокоскоростной, легкой и приятной. С домашней 802.11b сетью пользователь сможет заниматься серфингом в Интернете, скачивать файлы и распечатывать документы со своих лаптопов — и все это с огромной скоростью и без единого провода. Некоторые компании, как, например, Mobile-Star уже сейчас ставят 802.11b в аэропортах, отелях и кафе. Тем временем корпоративные пользователи могут наслаждаться работой со стандартом 802.11a, который аж в пять раз быстрее 54 mbps. Когда же это случится? Беспроводные 802.11b и 802.11a уже существуют; повсеместное внедрение начнется в 2002 году. Что настораживает? Скорость падает прямо пропорционально расстоянию до точки доступа локальной сети (LAN), 802.11a не совместим с 802.11b и беспроволочные сети могут быть менее безопасными. Оценка: 7.

В поисках общего языка. Языки разметки повсеместно.
Что это такое? Основа всемирной сети Интернет. Какая польза? Просто окружая текст соответствующими тегами, программист на XML (Extensible Markup Language) может получить доступ к корпоративным данным независимо от того, где они находятся, и отобразить полученную информацию в окошке браузера. Приложения, написанные на XML, позволят поисковикам различаться между, скажем, именем Цена на странице и отображением цены какой-либо вещи на этой странице, ведя к более быстрым и точным поискам. Когда же это случится? Процесс только начался. Что настораживает? Конвертирование данных из существующих форматов в XML крайне дорогой и медленный процесс. Оценка: 9.

Используем всю имеющуюся мощь. Технология Hyper-Threading
Что это такое? Более эффективный путь использования возможностей процессора. Какая польза? Этот 2-GHz Pentium 4 чип просто потрясающ, но его части все время находятся в ожидании того, что будут каким-либо способом использованы Вашим софтом. Интеловская технология Hyper-Threading позволит использовать эти "простаивающие-не-по-своей-вине" цепи, позволяя серверам оперировать с большим на 30% количеством пользователей. Для настольных компьютеров это имеет смысл лишь в том случае, когда приложение использует Hyper-Threading, но польза для людей, любящих одновременно играть в игру, скачивать несколько файлов и что-либо распечатывать, очевидна. Когда же это случится? Конец 2002 года для серверов, 2003 — для настольных машин. Что настораживает? Windows XP и Linux поддерживают Hyper-Threading, но для настройки всех приложений потребуется куча времени. Оценка: 7.

Всего хорошего, PCI. Да здравствует Arapahoe! Шина Ввода-Вывода третьего поколения.
Что это такое? Более быстрая передача данных. Какая польза? Существующие на сегодняшний день мультигигагерцовые чипы зависят от постоянного порогового значения при передаче данных, который не может быть превзойден, а стареющие PCI и AGP стандарты уже не справляются со своими задачами при обмене данными между компонентами Вашего персонального компьютера. Именно поэтому Intel разрабатывает спецификацию взаимосвязи ввода/вывода третьего поколения. Технология под кодовым именем Arapahoe обещает быть в 5-10 раз быстрее существующих быстрых PCI-X шин. PCI-X перемещает данные по 64 параллельным проводам, достигая наивысшей скорости порядка 1GB в секунду. Arapahoe использует от одной до 32 дорожек, каждая из которых состоит из пары проводов и может перемещать более 200 Mb данных между центральным процессором и периферийными устройствами. Arapahoe также способна приоритизировать передачу данных. Когда же это случится? В начале 2004 года. Что настораживает? Во время перехода на Arapahoe производителям придется делать поддержку обоих стандартов, что, возможно, вызовет увеличение стоимости компьютеров. Оценка: 9.

Взгляд прямо на Вас. Прямой обмен файлами.
Что это такое? Путь для создания специальных сетей в пределах корпорации или Интернета. Какая польза? Прямой обмен файлами гораздо больше, чем просто нарушение прав музыкантов при распространении MP3-файлов. Он позволит предприятиям кэшировать файлы на винчестерах работников, что даст возможность при необходимости загружать их намного быстрее — более быстрый и умный путь Интернет-серфинга. Когда же это случится? В настоящее время в Интернет довольно много приложений, но потребуется несколько лет, для того чтобы прямой обмен был принят повсеместно. Что настораживает? Сетевые администраторы, которые лютой ненавистью ненавидят децентрализацию информации, видят в прямом обмене источник повышенной опасности и головной боли для себя. Оценка: 5.

Мир через ваш компьютер. TFT-компьютеры (TFT — thin-film transistor).
Что это такое? Компьютеры, полностью помещенные в стеклянную панель. Какая польза? Портативные устройства размером лишь чуть больше их мониторов — куда более маленькие, чем существующие в настоящее время лаптопы, электронные записные книжки и ноутбуки. Производители уже довольно долгое время помещают низкопроизводительные, потребляющие мало энергии цепи в стекло — это базовая технология производства тонкопленочных транзисторов, использующихся в жидкокристаллических мониторах. Однако то же самое действие было невозможно с высокоскоростными чипами, так как температура в месте контакта частенько превышала значения температуры плавления стекла. К счастью, инженеры фирмы Fujitsu нашли способ внедрять микропроцессоры и быстрые цепи в жидкокристаллические экраны на низких температурах. Когда же это случится? Эксперты Fujitsu обещают, что продажи интегрированных в стеклянные панели процессоров и памяти начнется в 2003 году.Что настораживает? Чтобы довести технологию "до ума", предстоит огромная работа. Панели должны не требовать особенных затрат при производстве, а также быть достаточно прочными, чтобы выдерживать удары и сотрясения. Оценка: 6.

Данные на магните. Магнитная RAM (MRAM).
Что это такое? Высокоскоростная память, сохраняющая находящиеся в ней данные даже после выключения питания. Какая польза? MRAM использует магнитные заряды вместо электрических, поэтому при выключении машины Ваши данные остаются в памяти, что дает возможность продолжить работу с того самого места, на котором Вы завершили по собственному желанию предыдущим днем или принудительно из-за сбоев в электросети. Очевидно, что MRAM выгодно отличается от традиционных чипов памяти: более быстрая, надежная, независящая от постоянного значения электрического тока (экономия драгоценной энергии в переносных устройствах). Когда же это случится? Первые образцы появятся в продаже к 2004 году. Что настораживает? MRAM должна быть более дешевой и емкой, чем DRAM, чего пока, к сожалению, не наблюдается. Оценка: 8.

Настоящее и Будущее технологии присутствия.
Что это такое? Способ найти в Сети нужного человека. Какая польза? Когда это случится, проводным телефонам придет конец. Технология присутствия позволит Вам в любой момент знать, в Сети ли Ваши друзья и каким устройством они пользуются для доступа, что поможет определить, в каком виде лучше отправлять сообщение: видео — если это персональный компьютер, текст для палмтопа или аудио-файл для сотового телефона. Встроенная в переносные устройства технология позволит определять местонахождение абонента на поверхности планеты с точностью до 30 метров. Когда же это случится? На протяжении следующих пяти лет. Что настораживает? За привилегию побыть в одиночестве придется платить. Оценка: 7.

А он продолжает работать, и работать, и работать... Топливные энергоячейки.
Что это такое? Бесконечно возобновляемые энергоресурсы для портативных электронных устройств. Какая польза? Представьте себе ноутбук, работающий на протяжении 20 часов без перерыва или сотовый телефон, который вообще не надо подзаряжать. И первое, и второе скоро станет реальностью благодаря новым разработкам в области топливных энергоячеек. Немецкие специалисты уже выпустили опытные образцы устройств, использующих солнечную энергию для подзарядки небольших водородных ячеек. Расположенная в Нью-Йорке контора Medis Technologies разработала топливные ячейки для сотовых телефонов и лаптопов на основе этанола и воды — более дешевая и безопасная аналогия водороду. А исследователи из Motorola и Los Alamos National Labs представили на суд публики топливный элемент на основе метанола, размеры которого не превышают габаритов почтовой марки. Когда же это случится? От одного до трех лет для широкого внедрения. Что настораживает? Первые модели могут иметь довольно высокую цену. Да и топливо иногда придется подливать. Оценка: 6.

Самый большой мозг на свете. Распределенная обработка.
Что это такое? Путь упорядочить компьютерные ресурсы в пределах Сети. Какая польза? За прошедшие несколько лет в Интернете уже неоднократно использовалась совокупная мощь миллионов компьютеров для проведения больших объемов вычислений (как, например, высчитывание орбит движения космических тел или предсказывания погоды). Однако в будущем будут созданы упорядоченные и быстродействующие Сети с серверами — суперкомпьютерами, которые позволят проводить подобные вычисления в сотни, а то и тысячи раз быстрее. Когда же это случится? Некоторые приложения существуют и сейчас, широкое распространение — в ближайшие несколько лет. Что настораживает? Построение упорядоченной сетки "серверных ферм" будет стоить миллиарды долларов. Оценка: 3.

Голос — это главное. Голосовые порталы.
Что это такое? Управляемые голосом Web-сайты. Какая польза? В ближайшем будущем при звонке в банк или туристическое бюро приятный женский голос, ответивший Вам, может быть просто сетевым сервером. Голосовые порталы, использующие программное обеспечение, которые позволят с высокой степенью точности распознать голос абонента, а также возможность перевода текста-в-голос, что позволит без проблем проверить электронную почту или получить нужную информацию из Сети при помощи обычного телефона. Благодаря последним разработкам голос, сгенерированный компьютером, может звучать намного приятнее человеческого. Вы сможете создать себе "телефонного помощника", выбрав его пол, тембр и высоту голоса, язык, на котором говорите, и даже акцент. Когда же это случится? Локальное внедрение уже осуществлено, повсеместное распространение — в ближайшие три-пять лет. Что настораживает? Распознавание речи не может производиться со стопроцентной точностью, да и электронный голос все еще звучит немного синтетически. Оценка: 6.

Можно узнать Ваш персональный идентификационный номер? Электронный бумажник.
Что это такое? Ваши персональные и финансовые данные, находящиеся в одном месте. Какая польза? Вы сможете купить в Интернете вещь, просто кликнув на нее, получить доступ к планировщику и проверить состояние своих финансов с любой точки доступа в Интернет. Но сначала придется показать свой Passport. Схема, разработанная "Микрософт" для персональной идентификации юзеров (Passport), и есть краеугольный камень предстоящей кампании Net My Services, охватывающей электронную почту, адресную книгу, планировщик, бумажник и другие онлайновые услуги. Хотя концепция онлайновой идентификации не нова, с появлением Windows XP ее повсеместное внедрение становится практически неизбежным. Когда же это случится? Passport уже существует, а .Net My Services появится в конце 2002 года. Что настораживает? Можете ли Вы действительно доверить полную информацию о себе кому-либо одному? Пока не изобрели абсолютно надежной защиты от взлома, а ведь вся информация о Вашей жизни в один миг может очутиться в чьих-либо не слишком чистых руках. Оценка: 8.

Сотовые телефоны: широкополосная связь.
Новые телефонные сети. Что это такое? Мобильные телефоны, с помощью которых можно будет получить высокоскоростной доступ в Интернет. Какая польза? Значительное расширение полосы частот. Сети сотовых телефонов третьего поколения (так называемые 3G — third-generation) обещают передачу данных со скоростями от 84 kbps до 2 mbps, что более чем стократно будет превышать сегодняшние щупленькие стандарты передачи. Увеличение скорости явится причиной значительного увеличения возможностей сотовых телефонов, вплоть до просмотра видео. Когда же это случится? На повсеместное внедрение технологии потребуется от трех до пяти лет. Что настораживает? Война сотовых стандартов в Америке и Европе может явиться причиной, которая существенно замедлит внедрение широкополосной связи, внеся сумятицу в ряды пользователей. Оценка: 6.

Цифровые камеры: буйство мегапикселей.
Что это такое? Картинки, получающиеся с помощью цифровых камер, начинают составлять достойную конкуренцию пленочным аппаратам. Какая польза? Производители камер продолжают увеличивать разрешения, позволяя делать более яркие и четкие цифровые фотографии. Использование OLED- технологии (см.выше) в видоискателях позволит намного продлить жизнь батарей цифровой камеры. Когда же это случится? Камеры, предлагающие пятимегапиксельное разрешение уже существуют, и производители продолжают все шире внедрять глубину цвета в 32 бита. В ближайший год цены на такие камеры опустятся до приемлемого уровня. Что настораживает? На самом деле, абсолютному большинству пользователей совершенно не нужно более 3.3 мегапикселей. Оценка: 5.

Производство чипов: к 10 GHz и выше. Литография жесткого ультрафиолетового излучения.
Что это такое? Способ сделать процессоры в сто раз быстрее, чем существующие на сей день чипы. Какая польза? За последние несколько лет количество транзисторов, помещаемых на единицу площади силиконовой подложки, возросло многократно, настолько, что производители стали думать, что увеличение его уже невозможно. Но технология, названная литографией жесткого ультрафиолетового излучения (Extreme Ultraviolet Lithography — EUVL), позволила преодолеть этот барьер. Intel говорит, что EUVL — процессоры смогут "похвастаться" 400(!) миллионами транзисторов, что превышает 42 миллиона Pentium-а 4 почти в 10 раз. Когда же это случится? В ближайшие четыре года. Что настораживает? Программного обеспечения, которое могло бы использовать все эти "вычислительные мускулы", пока даже не предвидится. Оценка: 8.

Как это работает?
На сегодняшний день процессоры создаются путем фокусировки ультрафиолетового света: сперва через маску (которая является чем-то вроде негатива в фотографии) и потом через кварцевые линзы, для того чтобы врезать в силиконовую подложку цепи размером в четверть размера маски. Цепи делались все меньше и все быстрее с использованием все более коротких длин волн. Но когда световые волны становятся слишком короткими, они начинают поглощаться как линзами, так и воздухом. Каков же выход? Во-первых, процесс должен производиться в вакууме; во-вторых, для фокусировки и отражения жесткого ультрафиолетового излучения должны вместо линз использоваться специально созданные искривленные зеркала.
1. Высокоэнергетический лазер концентрируется на струе газа ксенона, создавая плазму 2. Плазма ксенона испускает поток жесткого ультрафиолетового излучения с длиной волны порядка 13 нанометров, что составляет одну тридцатую часть видимого фиолетового света.
3. Конденсаторы собирают свет и направляют к маске, которая содержит шаблонный образ цепи на зеркале.
4. Шаблонный образ цепи отражается от зеркала маски, а затем от серии искривленных зеркал (от 4 до 6), которые уменьшают изображение и делают его более четким. Далее изображение проецируется на силиконовую подложку, покрытую специальным светочувствительным материалом.
5. Там, где на него попадет свет, светочувствительный материал затвердевает, формируя цепь. Химическая ванна удаляет незатвердевший материал — и готово.

Интерфейс винчестера: на скорости болида.
Serial ATA: Что это такое? Более быстрый интерфейс для жестких дисков. Какая польза? Скорость. Интерфейс Serial ATA способен передавать до 600 Mb данных в секунду — в шесть раз больше того, на что способен существующий ныне Рarallel ATA. Serial ATA использует при работе более низкие напряжения, что станет необходимостью при широком внедрении процессоров, требующих невысоких напряжений. Также используются более длинные и тонкие кабели, не блокирующие потоки воздуха внутри системного блока, — как следствие более стабильная работа системы + компактные размеры. Приведенные внизу таблица и рисунок в полной мере отображают все различия между Serial и Рarallel ATA.
Когда же это случится? Первая половина 2002 года. Что настораживает? Несколько более сложная конструкция материнской платы, чем требуется для параллельного интерфейса, и как следствие — увеличение стоимости системы.




2004 год: Ваш новый персональный компьютер.
Итак, что же будет стоять на столе среднего пользователя через 2-3 года? Более компактная и стильная система, оснащенная DVD, с великолепным звуком и графикой, о которых любители видео ранее могли лишь мечтать.
CPU и RAM: 4- или 5-GHz микропроцессор, с 512 Mb памяти и 600-MHz системной шиной.
Винчестер: От 300 до 400 GB на шине Serial ATA.
Сменные носители: DVD, позволяющий перезаписывать информацию и (да-да, не удивляйтесь) непотопляемый 1.44 Mb флопик.
Подсоединение к Интернету: Выделенная линия или спутниковая связь, если Вы везунчик; 56-kbps модем — если нет.
Видео: 3D графическая карта с 128 Mb видео RAM.
Дисплей: 18"-21" жидкокристаллический монитор с разрешением 1600 на 1200.
Порты: USB 2.0 и IEEE 1394.
Устройства ввода: беспроводные мышка и клавиатура.
Операционная система: Какая-нибудь (будем честны сами с собой) версия Windows.
Прочее: 802.11b беспроводная сеть для пользователей, у которых больше одной машины.
Цена: около $1000.

Несколько слов по поводу ноутбуков. У большинства деловых людей работа с этими переносными монстрами станет единственным видом работы с компьютером, то есть они вполне способны вытеснить настольные варианты PC. Экраны, скорее всего, не превысят 15 дюймов, так как в этом случае будет теряться мобильность, — и увеличится жизнь батарей, хоть и не настолько, насколько этого желали бы пользователи.
CPU и RAM: 2- 3-GHz чипы с 256MB RAM.
Винчестер: 60GB-80GB с интерфейсом Serial ATA.
Сменные носители: DVD, позволяющий перезаписывать информацию.
Соединение с Интернетом: широкополосный доступ через беспроводную сеть в вашем офисе.
Беспроводные технологии: 802.11 для подсоединения к локальной сети, Bluetooth для связи с другими устройствами.
Дисплей: 15" LCD.
Габариты: вес 0,9-1,2 кг и толщина 2,5 см.
Батарея: топливные ячейки — мало вероятно, но литиевые ионные устройства будут вовсе неплохи для 5-10 часов работы на одну полную зарядку.
Операционная система: чудес не бывает — старая добрая Винда.
Цена: лучше и не говорить — от $2000.
Краткий экскурс в будущее завершен. Возможно, кому-то покажется сказками многое из вышесказанного, но мысленно отправьтесь на 10 лет: зарождение Интернета, компьютеры, которые нынешним и в подметки не годились, стоя при этом около десяти-пятнадцати тысяч долларов — и сразу станет ясно, что планки, установленные в статье, не столь уж и высоки. Но, как говорится, время покажет. Продолжение следует... (через 2 года)

Дмитрий Рыжиков
При подготовке статьи использованы материалы с сайта www.PCWorld.com



Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 02 за 2002 год в рубрике hard :: технологии

©1997-2021 Компьютерная газета